Neste trabalho, apresentamos uma anÃlise numÃrica para a obtenÃÃo de portas lÃgicas totalmente Ãpticas, baseadas em um Acoplador Direcional NÃo-Linear Duplo SimÃtrico (NLDC) em fibras de cristais fotÃnicos (PCF) sem perda, trabalhando com pulsos ultracurtos de 100 fs(femtosegundos), para a obtenÃÃo de portas lÃgicas E/OU, sob ModulaÃÃo por PosiÃÃo de Pulsos (PPM). A investigaÃÃo à realizada atravÃs de simulaÃÃes numÃricas, utilizando-se o mÃtodo de Runge-Kutta de quarta ordem. Considerando a operaÃÃo das portas lÃgicas, foram utilizadas as quatro possÃveis combinaÃÃes para dois pulsos nas entradas das fibras 1 e 2, modulados pela posiÃÃo temporal (PPM) nos nÃveis lÃgicos 0 ou 1. Foram investigados, inicialmente, os efeitos de uma variaÃÃo no parÃmetro de ajuste PMM (ε) no deslocamento do pulso de saÃda em cada uma das fibras; em seguida, foram investigados os efeitos da diferenÃa de fase(ΔФ) entre os pulsos sÃlitons fundamentais de entrada, devidamente modulados, no deslocamento do pulso de saÃda em cada uma das fibras. Nas duas aplicaÃÃes, foram levados em consideraÃÃo a dispersÃo de velocidade anÃmala de grupo (GVD), a dispersÃo de segunda ordem (β2), a dispersÃo de terceira ordem (β3) e os efeitos nÃo-lineares SPM, SS e IRS. Os resultados indicam que à possÃvel a obteÃÃo de portas lÃgicas OU utilizando um controle de fase para um pulso de entrada. / In this work, we present a numerical analysis for obtaining all-optical logic gates based on a Directional Coupler Nonlinear Symmetric Double (NLDC) in photonic crystal fibers (PCF) without loss, working with ultrashort pulses of 100 fs (femtoseconds) , to obtain gates AND / OR under Pulse Position Modulation (PPM). Research is conducted through numerical simulations, using the Runge-Kutta fourth order. Considering the operation of logic gates were used the four possible combinations to the inputs of two pulses fibers 1 and 2, the temporal position modulated (PPM) in the logic levels 0 or 1. Were investigated initially, the effects of a change in tuning parameter PMM (ε) in the displacement of the output pulse in each fiber, then we investigated the effects of the phase difference (ΔФ) between pulses of fundamental solitons input, suitably modulated, at offset output pulse in each fiber. In both applications, were considered anomalous dispersion of group velocity (GVD), second order dispersion (β2), the third-order dispersion (β3) and nonlinear effects SPM, SS and IRS. The results indicate that it is possible to achievement OR logic gate using phase control to an input pulse.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Serà estudado nesta dissertaÃÃo o comportamento da propagaÃÃo de trÃs tipos de pulsos Ãpticos (Solitons, Quasisolitons e Gaussianos) ultracurtos na regiÃo de 1.55μm e a eficiÃncia de conversÃo destes na geraÃÃo de pulsos por meio do fenÃmeno nÃo-linear de mistura de quatro ondas (FWM) em uma fibra comum e em fibras com dispersÃo decrescente em sistemas multiplexados por divisÃo de comprimento de onda (WDM). Para tal usamos seis diferentes perfis de dispersÃo; Constante, Linear, LogarÃtmico, Gaussiano, Exponencial e HiperbÃlico; nas simulaÃÃes da propagaÃÃo dos pulsos atravÃs de 100 Km de fibras.Na anÃlise dos resultados observamos que a eficiÃncia de conversÃo decai quando aumentamos a separaÃÃo entre os canais independentemente do perfil. Dentre estes perfis para os trÃs tipos de pulsos quando na separaÃÃo de canal de 0.2nm o HiperbÃlico apresentou a maior eficiÃncia, sendo de aproximadamente 1000 vezes maior em magnitude se comparada aos perfis Constante, Linear e LogarÃtmico.Para o pulso Gaussiano, exceto pelo perfil HiperbÃlico todos os outros perfis apresentaram a mesma eficiÃncia a partir da separaÃÃo de 0.675nm. Os pulsos Soliton e Quasisoliton tambÃm apresentam tal exceÃÃo no perfil Exponencial. A eficiÃncia de conversÃo ao longo do comprimento da fibra foi analisada para os trÃs tipos de pulsos em cada um dos seis perfis. Em todos os tipos de pulsos os perfis que apresentaram maior eficiÃncia de conversÃo, em ordem decrescente foram o HiperbÃlico, o Exponencial e o Gaussiano. Os outros trÃs, Constante, Linear e LogarÃtmico, apresentaram eficiÃncias muito prÃximas nos trÃs tipos de pulsos. Durante a propagaÃÃo observamos a presenÃa de pulsos gerados pela instabilidade modulacional para os trÃs tipos de pulsos nos perfis Constante, Linear, LogarÃtmico, Gaussiano e Exponencial. Entretanto apÃs percorrido aproximadamente 20Km a instabilidade modulacional desaparece nos trÃs primeiros perfis e nos outros dois o fenÃmeno permanece atà o final da propagaÃÃo na maioria dos casos. Em todos os casos estudados houve um aumento da eficiÃncia de conversÃo do pulso no canal 3 quando do incremento da potÃncia dos pulsos incidentes nos canais 1 e 4. A anÃlise do fator de compressÃo mostrou que os pulsos Soliton e Quasisoliton no canal 1 apresentaram alargamento na maioria dos perfis. E o pulso Gaussiano no canal 1 sà apresentou alargamento no perfil HiperbÃlico. No canal 4 o pulso Soliton sà apresentou compressÃo no perfil HiperbÃlico, o pulso Quasisoliton apresentou alargamento somente nos perfis Exponencial e Constante, no pulso Gaussiano todos os perfis apresentaram compressÃo, exceto o Constante que ao fim da propagaÃÃo obteve o mesmo valor que no inÃcio desta. A compressÃo do pulso gerado no canal 3 em todos os casos apresentou uma forte oscilaÃÃo nos primeiros 20 Km propagados e nos pulsos Soliton e Quasisoliton o perfil Gaussiano apresentou uma variaÃÃo brusca depois de percorrido 60 Km e estabilizando-se antes do fim da propagaÃÃo. / This dissertation will study the behavior of the propagation of three types of optical pulses (Solitons, Quasisolitons and Gaussianos, short ultra in the area of 1.55μm) and their efficiencies of conversion in the generation of pulses through the non linear phenomenon of four waves mixture (FWM) in a common fiber and in fibers with decreasing dispersion in systems multiplexados by wavelength division (WDM). Six different dispersion profiles were used during the simulations of propagation of the pulses through 100km of fibers: Constant, Linear, Logarithmic, Gaussiano, Exponential and Hyperbolic. The analysis of the results concluded that the efficiency of conversion declines when he/she increases the separation of the channels independently of the profile. The Hyperbolic profiles presented the largest efficiency when in the separation of channel of 0.2nm, being of approximately 1000 times larger in magnitude if compared to the other profiles Constant, Lineal and Logarithmic. In the pulse Gaussiano all profiles presented the same efficiency starting from the separation of 0.675nm, except for the Hyperbolic profile. While in the Soliton and Quasisoliton pulses, the Exponential profiel also presents such exception. The conversion efficiency along the length of the fiber was analyzed for the three types of pulses for each one of the six profiles. For all of the types of pulses the profiles that presented larger efficiency in decreasing order were, the Hyperbolic, the Exponential and Gaussiano. The other three, Constant, Lineal and Logarithmic, presented very close efficiencies for the three types of pulses. The presence of pulses generated by the instability modulacional for the three types of pulses in the profiles Constant, Lineal, Logarithmic, Gaussiano and Exponential was observed during the propagation. After travelling approximately 20Km the instability modulacional disappears in the first three profiles in all types of pulses while in the other two profiles the phenomenon stays until the end of the propagation in most of the cases. There was an increase of the efficiency of the conversion of the pulse in the channel 3 when of the increment of the potency of the incident pulses in the channels 1 and 4 in all the three types of pulses in each one of the six profiles. The analysis of the compression factor indicated that the pulse generated in the channel 3 by mixture of four waves (FWM) and the incident pulse in the channel 4 always presented compression during the propagation. The incident pulse in the channel 1 also presented compression in most of the profiles and in the Hyperbolic profile it presented strong enlargement attributed to the loss of energy. In the pulse generated in the channel 3 in all of the cases a strong oscillation was observed in the first 20 Km while in the Soliton and Quasisoliton pulses the Gaussian profile presented an abrupt variation after traveling 60 Km and being stabilized before the end of the propagation. This analysis concludes that the control of the efficiency of conversion and of the compression factor in the generation of mixture of four waves is made possible by the use of fiber optic with decreasing dispersion.